來源:艾睿電子 電動汽車可以幫助平衡電網(wǎng),在可再生能源過剩時給電池充電,在車輛不使用時用電池提供電力。 汽車行業(yè)正在快速向電氣化發(fā)展。在幾乎所有成熟的市場中,電動汽車數(shù)量和新車銷售比例都在增加。 根據(jù) BloombergNEF (BNEF) 的《2021 年電動汽車展望》報告,“目前全球有 1200 萬輛乘用車、100 萬輛商用電動車和超過 2.6 億輛電動兩輪和三輪汽車。… 未來幾年,乘用電動車的銷量將急劇增加,從 2020 年的 310 萬輛增至 2025 年的 1400 萬輛。在 21 世紀 20 年代,任何尺寸的電池電動卡車都將成為幾個使用案例中最便宜的選擇。” 雖然這對環(huán)境來說是好消息,因為它將顯著降低城市的污染水平,直到我們能夠確保電力主要來自可再生資源,但其他形式的污染正在增加。 如今的能源組合還沒有為大規(guī)模采用電動汽車做好準備 為今天的電動汽車提供電力,在許多市場上仍然是一個問題。所用能源的很大比例仍然來自煤炭、天然氣和廢物污染的發(fā)電廠。除了加快淘汰這些發(fā)電廠并以可再生能源取代之外,沒有簡單的方法來解決這個問題。 根據(jù) BNEF 最新的能源展望,2019 年,全球 83% 的電力來自化石燃料,5% 來自核能,只有 12% 來自可再生能源。 在世界銀行上次于新加坡舉行的 Innovate4Climate 峰會上,世界銀行可持續(xù)發(fā)展區(qū)域總監(jiān) John Roome 認為,如果波蘭這樣 20 年或以上的乘用車所占份額達到 37.9% 的國家/地區(qū)突然將其中的一半改為電動汽車,導(dǎo)致的環(huán)境問題可能比試圖解決的問題更大。這是因為在 2020 年,波蘭只有 15% 的電力來自可再生能源,其余來自化石燃料,主要來自燃煤電廠。 全電動汽車每 100 公里平均消耗 20 千瓦時電力。可以得出這樣的結(jié)論:通過使用煤炭作為能源,電動汽車排放的二氧化碳與汽油或柴油汽車一樣多。 德國擁有歐盟最高的太陽能發(fā)電能力,到 2020 年 11 月底為 53,783 兆瓦/年。如果該國希望在 2030 年前淘汰所有的燃煤電廠,那么突然大規(guī)模采用電動車可能會導(dǎo)致對進口天然氣的更大依賴性。Bloomberg 估計,到 2025 年,電動汽車將占德國總銷量的近 40%。 幸運的是,在大多數(shù)工業(yè)化國家/地區(qū),發(fā)電對煤炭的依賴正在減少。如前所述,德國希望在 2030 年前逐步淘汰燃煤電廠。然而,今天仍有 30% 的電力來自這些電廠。 車輪上的電池,可再生能源的理想選擇 向可再生能源過渡的最大挑戰(zhàn)之一是存儲。化石燃料可以隨時隨地發(fā)電,而且?guī)缀醪恍枰崆巴ㄖH绻粋城市或一個地區(qū)的電網(wǎng)在特定時間另外需要 100 兆瓦的電力,燃煤或燃氣發(fā)電廠(取決于產(chǎn)能)可以在幾小時內(nèi)產(chǎn)生這些電力。當(dāng)不再需要額外的電力或在晚上時,這些發(fā)電機可以脫離電網(wǎng)或按需關(guān)閉。 可再生能源,尤其是風(fēng)能和太陽能,則很難控制。有時,它產(chǎn)生的能量不足以替代其他形式的能量,而其他時候,它產(chǎn)生的能量過多,不得不被丟棄或縮小規(guī)模。 如今,儲存可再生能源的最佳方式是將許多電池接入電網(wǎng)。當(dāng)太陽能和風(fēng)能的發(fā)電量超過對這些資源的電力需求時,公用事業(yè)公司可以將其儲存起來以備后用。例如,白天產(chǎn)生的太陽能可以在晚上或陰天儲存和釋放。 遺憾的是,生產(chǎn)足夠多的電池并安裝來儲存多余的可再生電力的成本在今天看來是一個天文數(shù)字。 幸運的是,世界各地都在建造新的裝置和設(shè)施來生產(chǎn)電動車用鋰離子電池。最終,這些電池可以有多種壽命來幫助平衡電網(wǎng)和儲存可再生能源。 首先,使用車輛到電網(wǎng) (V2G) 技術(shù),電動汽車在不使用且連接到充電插座的情況下,可以在需求增長時向電網(wǎng)提供一些儲存的電力。 以后,當(dāng)電動汽車的電池不能再提供足夠的電力時,可以將其安裝在電力公司管理的設(shè)施中,以繼續(xù)儲存多余的電力。最后,在連續(xù)使用幾年后,這些電池可以回收,大部分組件和礦物質(zhì)可以用來制造新的電池。 到 2040 年,用于儲能的鋰離子電池將成為 200 億美元/年的市場,比現(xiàn)在增長 10 倍。 通往可持續(xù)發(fā)展的道路 汽車行業(yè)正從化石燃料向電動汽車過渡。包括福特、通用、雷諾和大眾在內(nèi)的許多制造商已經(jīng)推出多款電動汽車,并承諾在十年內(nèi)逐步停止生產(chǎn)內(nèi)燃機汽車。 與此同時,可再生能源的采用率在全球范圍內(nèi)不斷提高,但還不足以容納到 2030 年可能出現(xiàn)在我們道路上的大量電動汽車。 此外,所有地區(qū)的政府都需要采取緊急行動,鼓勵向重型電動卡車過渡,因為這一行業(yè)距離實現(xiàn)凈零排放最遠。政府還應(yīng)該考慮采取激勵措施,將貨物轉(zhuǎn)移到鐵路和小型卡車上,因為它們可以更快地被電動車取代。 為了確保電動汽車的可持續(xù)未來,制造商、政府、公用事業(yè)公司和其他利益相關(guān)方需要合作開發(fā)必要的基礎(chǔ)設(shè)施,以便在 2030 年實現(xiàn)電動汽車 100% 清潔能源。 |